_ AI ajută oamenii de știință să înțeleagă exploziile cosmice

Oamenii de știință de la Universitatea Warwick folosesc inteligența artificială (AI) pentru a analiza exploziile cosmice cunoscute sub numele de supernove. Lucrarea lor este publicată în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Multe stele din univers își vor încheia viața ca pitici albe – stele compacte care conțin aproximativ masa Soarelui în dimensiunea Pământului. Unele dintre aceste pitice albe vor exploda în cele din urmă ca supernove. Procesul este foarte energetic și are ca rezultat crearea de elemente grele care sunt elementele de bază ale vieții, cum ar fi calciul și fierul, care sunt eliberate înapoi în univers.

În ciuda semnificației lor, astronomii încă nu știu exact cum sau de ce au loc aceste supernove.

Pentru a înțelege mai mult, noile cercetări vor folosi un tip de IA cunoscut sub numele de învățare automată pentru a accelera experimentele în supernove – procese care în prezent sunt foarte costisitoare din punct de vedere computațional și consumă timp. Acest lucru va ajuta la dezvăluirea modului în care au avut loc aceste explozii cosmice prin compararea modelelor de explozie cu observațiile din viața reală.

Autorul principal, dr. Mark Magee, de la Departamentul de Fizică, Universitatea Warwick, a spus: „Când investigăm supernovele , analizăm spectrele lor. Spectrele arată intensitatea luminii pe diferite lungimi de undă, care este influențată de elementele create în supernova. Fiecare element interacționează cu lumina la lungimi de undă unice și, prin urmare, lasă o semnătură unică.

„Analiza acestor semnături poate ajuta la identificarea elementelor create într-o supernovă și poate oferi mai multe detalii despre cum au explodat supernovele.

„Din aceste date, pregătim modele, care sunt comparate cu supernove reale pentru a stabiliți ce tip de supernova este și exact cum a explodat. De obicei, un model poate dura 10-90 de minute și dorim să comparăm sute sau mii de modele pentru a înțelege pe deplin supernova .

„Noua noastră cercetare se va îndepărta de acest proces îndelungat. Vom antrena algoritmi de învățare automată despre cum arată diferitele tipuri de explozii și le vom folosi pentru a genera modele mult mai rapid. Într-un mod similar cu modul în care putem folosi AI pentru a genera noi lucrări de artă sau text, acum vom putea genera simulări de supernove. Aceasta înseamnă că vom putea genera mii de modele în mai puțin de o secundă, ceea ce va fi un impuls uriaș pentru cercetarea supernovei.”

Pe lângă accelerarea procesului de analiză a supernovei, utilizarea IA va permite, de asemenea, o mai bună acuratețe în cercetare. Acest lucru va ajuta la stabilirea modelelor care se potrivesc cel mai bine cu exploziile din viața reală și cu gama de proprietăți fizice.

Dr. Magee a adăugat: „Exploarea elementelor eliberate de supernove este a pas crucial în determinarea tipului de explozie care a avut loc, deoarece anumite tipuri de explozii produc mai multe elemente decât altele. Putem apoi să relaționăm proprietățile exploziei înapoi cu proprietățile galaxiilor gazdă supernova și să stabilim o legătură directă între modul în care s-a produs explozia și tipul de pitică albă care a explodat.”

Lucrarea acceptată acum este Doar primul pas se va extinde pentru a include o varietate și mai mare de explozii și supernove și va lega direct proprietățile exploziei și ale galaxiei gazdă

Dr. Thomas Killestein, Universitatea din Turku, care a fost de asemenea implicat în cercetare, a adăugat: „Cu studiile moderne, avem în sfârșit seturi de date de dimensiunea și calitatea pentru a aborda unele dintre întrebările cheie rămase în știința supernovei: cum exact. ele explodează. Abordările de învățare automată ca aceasta permit studii ale unui număr mai mare de supernove, mai detaliat și cu mai multă consistență decât abordările anterioare.”

(Fluierul)